天线增益的估算 俱新德 教授 2004 年 10 月西安海天天线科技股份有限公司1. 定向板状天线增益的估算EHHPBWHPBWBG30000lg10)d(单极化( 870 ~ 960MHZ ) 计算 KSL 手册1 单元 2 单元4 单元8 单元4 单元8 单元4 单元8 单元 65HHPBW70EHPBWid2.8BG id9 B65HHPBW27EHPBWid3.12BG id5.12B65HHPBW5.6EHPBWid5.18BG id5.18B90HHPBW13EHPBWid14 BG id14 B90HHPBW5.6EHPBWid17 BG id17 B120HHPBW13EHPBWid8.12BG id13 B65HHPBW13EHPBWid5.15BG id5.15B120HHPBW5.6EHPBWid8.15BG id16 B65HHPBW5.8EHPBWid3.17BG id17 B规律: ☆ 单元加倍,天线增益增大 3dB ☆ 固定水平波束宽度,单元加倍 垂直面波束宽度减小一半。 ☆ 单元相同,水平面波束宽度 越宽,天线增益越低。 4 单元 120° 比 90 ° 增益低 1dB 90° 比 65 ° 增益低 1.5dB8 单元 120° 比 90 ° 增益低 1dB 90° 比 65 ° 增益低 1.5dB双极化( 1710 ~ 1880MHZ ) 计算 KSL 手册4 单元8 单元4 单元8 单元65HHPBW14EHPBWid2.15BG iBd1590HHPBW7EHPBWid8.16BG id5.16B90HHPBW14EHPBWid8.13BG id14 B65HHPBW7EHPBWid2.18BG iBd18结论,由双极化天线进一步验证 板状天线增益的计算公式 是相当精确的。2. 全向天线增益的估算)(EiHPBW707.0sin1lg10)Bd(G 估算值 手册给定值4°13.15°12.17°11.011.08°10.010°9.113°8.0816°7.120°6.1EHPBW)Bd(Gi3. 抛物面天线增益的估算 已知工作波长 λ 和直径 D ,用下式估算:)()(2eA4lg10BdG式中, -有效接收面积eAgDlg10)Bd(GgR4lg10)Bd(G222)(=)(式中, -口面利用系数一般情况下, = 0.5 (普通抛物面) = 0.6~0.7 (高效率抛物面)ggg例: 现有直径为 1.2m , 1.5m 和 1.8m 三种 抛物面天线,试估算它们在 GSM 的 高频段( 1710 ~ 1880MHZ )和 低频段( 870 ~ 960MHZ )的增益。解: GSM 的低频段 = 915MHZ = 328mm 0f0D = 1.2mD = 1.5mD = 1.8m)Bd(7.215.03281800lg10G)Bd(1.205.03281500lg10G)Bd(2.185.03281200lg10G222)()()( GSM 的高频段 = 1795MHZ = 167mm 0f0D = 1.2mD = 1.5mD = 1.8m)Bd(6.275.01671800lg10G)Bd(265.01671500lg10G)Bd(245.01671200lg10G222)()()(已知 HPBW 由下式估算:HEHPBWHPBW25000lg10G对 1.8m 在 GSM 低频段工作的抛物线面天线 已知 :6.13HPBWE 3.11HPBWH 则:实测 21.9dB)(6.133.1125000lg10G= 22.1dB